（天津专用）2020届高考物理一轮复习考点规范练64光的折射全反射（含解析）新人教版.docx

考点规范练64光的折射全反射一、单项选择题1.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则()A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2.(2018北京海淀测试)如图所示,一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光照在光屏上,a、b为折射光的上下边界,c为反射光。若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,可以观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前,下列说法正确的有()A.c光逐渐变暗B.a、b光带逐渐变亮C.a光与b光相比,a光先消失D.单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间二、多项选择题3.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,如图所示。i代表入射角,则()A.当入射角i=0时不会发生折射现象B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45C.欲使折射角r=30,应以i=60的角度入射D.当入射角i=arctan 2时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直4.如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为l,玻璃砖的折射率n=3,若光从上表面AB射入的入射角i=60,光在真空中的光速为c,则()A.折射角r=30B.光在玻璃中传播的时间为23l3cC.光在玻璃中传播的时间为2lcD.改变入射角i,光在下表面CD可能发生全反射E.光一定能从CD面射出三、非选择题5.(2018云南昆明模拟)一公园的湖面上修建了一个伸向水面的观景平台,右图为其竖直截面图,水平湖底上的P点位于观景平台右侧边缘正下方,观景平台下表面距湖底的高度为H=4 m,在距观景平台右侧边缘正前方d=4 m处有垂直湖面足够大的宣传布幕。在P点左侧l=3 m处湖底上的Q点安装有一单色光光源(可视为点光源)。已知水对该单色光的折射率n=43,当水面与观景平台的下表面齐平时,只考虑在图中截面内传播的光,求:(1)该光源发出的光照射到布幕上的最高点距水面的高度h;(2)该光源发出的光能射出水面的最远位置距观景平台右侧的最远距离s。6.(2018江西重点中学盟校联考)如图所示,ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角BAC=30,AB边的长度为l,P为垂直于直线BCD的光屏,P屏到C的距离为l。一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于23AB的光带,已知光速为c,求:(1)棱镜的折射率;(2)沿BC边入射的光线从照射到玻璃砖到射到屏P上所用的时间。7.(2018全国卷)如图,ABC是一直角三棱镜的横截面,A=90,B=60。一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出,EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中点,不计多次反射。(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(2)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?考点规范练64光的折射全反射1.D解析只要不发生全反射,小球放在缸底什么位置都可以看到,A错误;只有反射角小于临界角的光才能从水面射出,B错误;光的频率是由光源决定的,光从水中射入空气后频率不变,C错误;由公式n=cv知,光在空气中的传播速度将增大,D正确。2.D解析入射角增大过程中反射光逐渐变强,折射光逐渐变暗,选项A、B错误;从光带a、b分析知,a光折射率小,b光折射率大,即b光的临界角小,所以入射角增大过程中,b光先消失,选项C错误;由n=cv知,a光在玻璃砖中的传播速度大,用的时间短,选项D正确。3.BD解析当入射角i=0时光能从空气进入玻璃,故发生了折射,A错误;当入射角是90时,根据折射定律n=sinisinr,解得r=45,所以无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45,B正确;欲使折射角r=30,根据折射定律n=sinisinr,解得i=45,C错误;当i=arctan2时,有tani=2,根据折射定律n=sinisinr=tani,解得sinr=cosi,所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直,D正确。4.ACE解析由n=sinisinr得sinr=sinin=sin603=0.5,得r=30,A正确;光在玻璃中传播的速度为v=cn,由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为s=lcosr,则光在玻璃中传播的时间为t=sv=nlccosr=3lccos30=2lc,B错误,C正确;由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角,根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出,D错误,E正确。5.解析(1)如图所示,射向观景平台右侧边缘的光线折射后射到布幕上的位置最高。由折射定律得n=sinisinr而sinr=ll2+H2解得sini=0.8而sini=dd2+h2解得h=3m。(2)点光源S接近水面时,光在观景平台右侧面与水面交接处掠射到水里时,被照亮的距离为最远距离,此时,入射角为90,折射角为临界角C。根据sinC=1n以及sinC=s+l(s+l)2+H2解得s=1277-3m。答案(1)3 m(2)1277-3 m6.解析(1)平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束,如图所示。图中1、2为AC面上的入射角和折射角,根据折射定律,有nsin1=sin2,设出射光线与水平方向成角,则2=1+而AC1=BC=ABtanBAC;可得,tan=13ABAC1=13ABABtan30=33。解得=30,因1=30,则有2=60,因此n=sin60sin30=3。(2)由图可知,光线在玻璃中传播时间t1=ltan30cn;而在空气中传播时间t2=lcos30c;因此所用的时间t=t1+t2=33+233cl=3+233cl。答案(1)3(2)3+233cl7.解析(1)光线在BC面上折射,由折射定律有sini1=nsinr1式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2=r2式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。光线在AB面上发生折射,由折射定律有nsini3=sinr3式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。由几何关系得i2=r2=60,r1=i3=30F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为=(r1-